Question

3．實驗桌上有如下器材：符合實驗要求的電源一個、電阻箱（電路圖符號）一個、開關一個、定值電阻一個、導線若干．小明想利用實驗桌上的器材，設計一個實驗，證明：“在串聯(lián)電路中，電路總電壓等于各部分電壓之和”．請根據(jù)上述要求，幫助小明補充必要的實驗器材，畫出實驗電路圖，并寫出實驗步驟．
（1）還必須補充的實驗器材是：三只電壓表．
（2）請你設計實驗電路圖：
（3）實驗步驟：

Answer 1

分析 （1）因不知電源電壓，故除了題目提供的器材以外，還需要3個電壓表；此題提供了一個定值電阻和電阻箱，兩個電壓表來探究串聯(lián)電路中電壓的特點，故應將電阻箱看為一個定值電阻，與電阻R₁串聯(lián)，兩個電壓表分別并聯(lián)在其兩端．
（2）電壓表與被測用電器并聯(lián)，閉合開關讀出兩個電壓表的示數(shù)，看兩個電壓表的示數(shù)之和與電源電壓的關系，再調節(jié)電阻箱接入電路中的阻值，得出多組數(shù)據(jù)，使得實驗結論更具有說服力．

解答 解：
（1）還必須補充的實驗器材是：三只電壓表，分別測量電源電壓、電阻箱和定值電阻的電壓；
（2）將定值電阻與電阻箱串聯(lián)，然后將三只電壓表分別并聯(lián)在電源、電阻箱、定值電阻的兩端．如圖所示． 

（3）電壓表與被測用電器并聯(lián)，閉合開關讀出三個電壓表的示數(shù)，看兩個電壓表的示數(shù)之和與電源電壓的關系，再調節(jié)電阻箱接入電路中的阻值，得出多組數(shù)據(jù)，然后從實驗數(shù)據(jù)得出實驗結論．
具體步驟：①按電路圖將電阻R₁和電阻箱及三只電壓表接入電路中．
②閉合開關S，讀出R₁兩端的電壓U₁和電阻箱R₂兩端的電壓U₂，電源電壓U₃，將U₁、U₂、U₃記錄在表格中．
③斷開開關S，調節(jié)電阻箱接入電路的阻值，閉合開關S，讀出R₁兩端電壓U₄和電阻箱兩端的電壓U₅，電源電壓U₆，并將U₄、U₅、U₆記錄在表格中．
④仿照步驟③，再分別改變四次電阻箱連入電路的電阻值，讀出電阻R₁和R₂以及電源兩端電壓，分別記錄在表格中．
故答案為：（1）電壓；（2）見上圖；
（3）①按電路圖將電阻R₁和電阻箱及三只電壓表接入電路中．
②閉合開關S，讀出R₁兩端的電壓U₁和電阻箱R₂兩端的電壓U₂，電源電壓U₃，將U₁、U₂、U₃記錄在表格中．
③斷開開關S，調節(jié)電阻箱接入電路的阻值，閉合開關S，讀出R₁兩端電壓U₄和電阻箱兩端的電壓U₅，電源電壓U₆，并將U₄、U₅、U₆記錄在表格中．
④仿照步驟③，再分別改變四次電阻箱連入電路的電阻值，讀出電阻R₁和R₂以及電源兩端電壓，分別記錄在表格中．

點評 此題通過設計實驗和作圖考查了串聯(lián)電路中總電壓與每個用電器兩端電壓間關系，在探究的過程中來體會并會運用．